第一节 古地质时代的滇池变迁

古地质时代的滇池变迁是超出历史地理学研究范畴的问题,但是,我们可以利用现有的古地质湖泊研究做一简单概述,了解滇池的早期历史。

有研究认为滇池的形成与两亿年以来的古地质运动密切相关,目前对滇池形成的时代仍有不同的看法。著名环保专家、云南省环境科学研究所(现为云南省环境科学研究院)原所长郭慧光认为“滇池形成至今约有7000多万年。古湖盆面积约1000多平方公里,据推测,当时最大水深可达100米左右”[3],郭慧光虽然得出滇池形成于7000多万年前的结论,但未说明这一结论的依据。

云南地理学家陈永森从古地质学的角度对滇池的形成进行了解析,他认为:

从地质历史上看,大约在中生代(距今二亿五千万年)以前,整个滇东高原均被海水淹没。进入中生代后,受印支期造山运动的影响,海水退出,成为陆地。侏罗纪晚期(距今约一亿五千万年),燕山运动开始后,滇东地区受到了大面积的断块抬升,断块陷落盆地内积水成湖,即古滇池。此后经历了一段比较长的相对静稳时期,地面被剥蚀夷平为略微南倾的准平原。滇池逐渐消灭,在准平原上仅有古盘龙江蜿蜒曲折地顺着地势流动着。在中新世晚期一直到上新世这一段时期(1200万年左右),又发生了强烈的喜马拉雅造山运动,整个滇东高原又一次经历着间歇性的不等量的抬升。从滇池周围地区来看,西山—大青山与南部的刺桐关上升,就使古盘龙江南流的通路被阻,大量河水也就积聚在相对低洼的湖盆内,滇池再度形成。这时,湖的面积很大,估计约有1000多平方公里,现在的昆明市郊、呈贡、晋宁等以及分水岭内的整个滇池流域均为湖底,深度达百米左右。古盘龙江被阻后,湖水愈来愈多,水位日益升高,在湖蚀力不断增强的情况下,终于在西南部海口附近,沿着次一级断裂发育的小谷地,切开分水岭,从此,湖水有了出路,随着新出路的不断下蚀加深,谷地不断扩大,形成了海口河。海口河出现后,河水沿着安宁盆地向西后折向北,经富民、禄劝等地后注入金沙江,使滇池成为金沙江水系的一个组成部分。

进入第四世纪以后,滇池周围地区受新构造运动影响,有过大幅度的抬升,地面的抬升和海口河的不断深切开阔,湖水大量排出,湖泊水位逐渐降低,又因周围入湖河流带入的泥沙淤积,湖底不断抬高,湖面也不断缩小。流域周围的山地、丘台地及湖积平原依次出露[4]

可见陈永森认为,由于2亿年前云贵高原仍然是海水淹没的区域,随着古地质运动,“受印支期造山运动的影响”,海水逐渐退去。又在侏罗纪晚期(距今约一亿五千万年)燕山运动开始后,由于断块陷落盆地内积水成湖,形成了“古滇池”。但古滇池在后来的地质运动中逐渐被剥蚀夷平而消亡,仅剩下蜿蜒的盘龙江。随后在1200万年的上新世强烈的喜马拉雅造山运动中,云贵高原抬升,盘龙江被阻断,水流聚积再次形成了湖泊,形成延续至今的滇池。据此滇池形成于约1200万年前。尽管陈永森对滇池的形成进行了古地质运动的拟测,但这也只能看作古地质学的滇池形成的一说而已,在没有新的研究成果的情况下,姑且把滇池形成的论述作为拟测加以引用了。

除了古地质学外,湖泊学家也通过对云贵高原地质运动特征,利用湖泊形成的基本理论推断滇池的形成与云贵高原湖泊和滇池的古地质时代面貌,王苏民、窦鸿身主编的《中国湖泊志》说:

云贵高原地处西南季风区。西南季风是印度洋季风分支,盛行于南亚和东南亚地区,以印度夏季风最为典型,来源于印度洋的东南信风穿越赤道受科氏力影响转向西南方向,途经热带海洋,携带丰富水汽,成为该区降水的主要来源。因此西南季风的消长成为控制本区湖泊演化的一个重要因素。但与我国其它区域相比,该区湖泊资料的深度和精度均显不足,现仅据已有资料并与印度等邻区对比,得出如下认识。云贵高原地区的湖泊多为断陷湖泊,形成时代较早,大都在上新世末到第四纪初期。如滇池形成于约3000kaBP的上新世末期,经长期演化,目前已进入超补偿充填湖泊演化晚期阶段。在(20~40kaBP)时,高原地区曾一度经历大湖阶段,滇池水面至少是现在的3倍。[5]

据此,湖泊学家的研究认为滇池形成于地质时代上新世末期的第四纪初期,距今大约300万年,云贵高原受西南季风影响,有丰沛的水汽供应,加之古地质运动,促使了滇池的形成。而在滇池形成的初期,云贵高原“曾一度经历大湖阶段,滇池水面至少是现在的3倍”,但随着气候变化的影响,在“冰后期湖面较现今为高,但最近滇池研究表明,真正开始进入深湖阶段还是在10kaBP之后”[6],可见滇池的深湖阶段在距今1万多年的冰后期。经过了深湖阶段以后,滇池湖底逐渐淤积,水体逐渐变浅。

通过一系列的古地质学和古湖泊学的科学研究,虽然在滇池形成的时间上还没有统一的认识,有形成于7000万年前、形成于1200万年前和300万年前三种看法。但是这些研究比较相对一致地认为,“滇池形成初期盘龙江已开始发育,并强烈地侵蚀,使昆明附近变成低洼的谷地。后来沿着湖的西岸,发生了南北向的西山大断层;随着地壳的不断运动,断层线西边逐渐上升,东边相对下降,经过长期演变而成了积水的洼地,这就是古滇池的雏形”[7]。滇池至少形成于300多万年前,古滇池面积约1000多平方公里,水深可达100米。

因此关于远古滇池的水域情况,湖泊学家、环境学家、地质学家和历史地理学家的认识基本一致,即远古时代的滇池水体深达100米(地质学家认为距今300万年前),是今天滇池水域面积的2~3倍,滇池水体面积几乎包含了今天的整个滇池盆地,也就是说那时滇池流域几乎都是滇池的淹没范围。于希贤在《滇池地区历史地理》中对上述研究进行的示意图绘制,即图1-1表现的“滇池100米古湖岸线”大约就是远古时代滇池的水域情况。远古时代(即古地质时代)滇池水域约北起今黑龙潭和普吉一带,东至今官渡区大板桥和呈贡区万溪冲,南达晋宁县十里铺,也就是说古滇池的范围几乎包括了晋宁滇池盆地,今天的昆明市大部分都淹没在古滇池的水体之中。

而今天的滇池是历经300多万年变迁的结果。滇池南北长约32公里,东西宽11公里,“面积297平方公里,一般水深3~5米,最大水深约8米。蓄水量为12亿立方米。多年平均水位为1889.66米(海埂水位站);历年最高水位为1890.91米(1966年10月17日),最低水位为1888.39米(1960年5月20日)。滇池流域范围为3515.5平方公里(滇池地区泛指以滇池流域为主体,包括五华、盘龙、官渡、西山四区,滇池湖面,及呈贡县、晋宁县大部,未包括安宁、富民、嵩明地区)。其中山地、台地、丘陵2645.1平方公里,占地区面积的75.2%(山地1678.6平方公里,台地、丘陵966.5平方公里);湖面291.0平方公里,占地区面积的8.3%;坝平地557.4平方公里,占地区面积的15.9%;水塘、水库22.0平方公里,占地区面积的0.6%”[8],这已经成为公共知识,为民众所认识。但是今天滇池不等于史前时代的滇池,今天的滇池也不是一成不变的,它在自然气候的影响下,始终处于变化之中。

古地质时代的滇池与今天的滇池不可同日而语,它的历史之长、变化之大、演变之剧烈,令人惊叹。但必须指出的是古地质时代滇池的变迁全是自然之力所为,无任何人类活动的影响。

认识滇池古今差异,其流域生态系统变迁更为复杂,难以复原,但滇池水深最能说明问题,比如距今300多万年前,滇池水深约100米,远古时代滇池湖盆面积为1000多平方公里。而今天滇池最大水深8米左右,水体面积仅330平方公里。这说明古滇池水面辽阔,整个今天昆明主城区所在的滇池北部湖盆平原地区和东部沿岸地区均是水域。又因为在古地质时代滇池“处于康滇深大断裂带上多组斜滑断层构成的复式地堑的最洼处,为构造断陷湖。湖盆形成后在新构造运动影响下曾经历次变迁,其中更新世晚期(约3×104)滇池为一广袤的浅长湖泊,其面积几乎是现代滇池的3倍。北起松花坝、大普吉,南至晋宁十甲铺,湖水向南流入玉溪盆地,属南盘江水系,全新世盆地整体抬升,使古水系被改造成金沙江支流普渡河源头湖泊”[9]。如今滇池湖盆的北部地区的地下常发现草煤,甚至部分地方的草煤还有自燃现象,这是因为历史上这些地方曾经长期为滇池水域所淹没,滇池水域水草茂盛,逐渐腐烂沉积形成丰富的草煤层。又据地质学研究滇池北部湖盆地区,即“昆明坝子是新构造运动的上升区,因而使河流的侵蚀基面下降,加剧了螳螂川的向源侵蚀,海口河被渐渐切深;加之入湖河流携带的泥沙在湖内沉积使湖底增高,加大了古滇池的出流,使之变浅变小而成为今日的滇池”[10]。1980年代中期,湖泊学家曾在滇池湖底进行钻探作业,通过钻探得到滇池湖底的地质资料,试图研究古地质时代滇池变迁的基本情况。

据滇池D91-3孔资料,本区(滇池)高湖面一直维持到4kaBP,而印度的Lunkaransar湖则自10.5~3.5kaBP始终维持高湖面,雨量较现今高200mm,在3.5kaBP时开始干化;可见,这种湖面变化是受西南季风进退所控制的。资料表明,这期间滇池湖水最深时段是在6~4kaBP,从4kaBP开始,孢粉显示气候干凉,这点与孙湘君等的研究结果是一致的(1987年)。当时湖面突然下降,持续到2.7kaBP,这一湖面急剧下降时期不仅在沉积柱子中留下了鲜明的痕迹,而且滇池湖周的古文化遗址、螺壳堆积等也证实了这一点。至于湖面下降的幅度,在围湖造田时,抽干湖水发现了距今3.4kaBP的王家屯遗址,足见已低于现今湖面。距今2.7~1.7kaBP,孢粉显示湿度加大,湖面再度扩大。[11]

滇池湖底钻探研究表明,4000年前滇池仍维持着高湖面,因为当时滇池区域的年降水量较今天多200毫米。但大约在距今3500年时,滇池出现了干化,而且湖面变化受西南季风进退控制,这与气象学家孙湘君等的研究结果是一致的。因为距今约4000年前,滇池区域的气候演变为干凉、降水减少,导致滇池“当时湖面突然下降”,并持续到距今2700年左右。因而在“文革”时期滇池围湖造田时,“抽干湖水发现了距今3400年的王家屯遗址”在滇池湖底[12],这说明距今3500年前,滇池受干凉气候的影响,湖面较今天还低3米左右。湖泊学家和地质学家20世纪80年代对滇池湖底的钻探研究的重要意义主要体现为以下三个方面。

第一,揭示了滇池史前时代的基本变迁过程,距今10000~4000年,是滇池的高湖面期,距今3500年左右,滇池湖面降低了3米左右,随后又逐渐扩大。

第二,说明早期滇池流域人类活动区域紧贴滇池水域,在滇池湖岸有大量“古文化遗址、螺壳堆积等”,这些遗址大约在3500年前出现。这是因为气候变化、地质运动等因素的影响,滇池出现了干化和浅湖化现象,滇池湖面退缩,形成了大片适宜人类渔猎活动的区域,滇池史前时代的干化期正好为人类活动提供了较为适宜的空间。但是,距今2700~1700年时,滇池区域又处于湿润期,“湖面再度扩大”,这成为人类对滇池的早期记忆和认识。

第三,最为关键的是揭示了滇池湖面变化的最大因素是气候变迁,特别是受西南季风气候的降水量变化影响。因此,滇池始终存在着变化,既有一年内干湿季节影响下的年湖面变化,更有西南季风气候带“暖干”“凉湿”气候周期阶段性变迁,时间可达几十年至数百年,因此在气候自然影响下滇池水体湖面会发生3~5米的升降变迁。这一点特别重要,在既往的滇池研究中,均没有学者认真探讨滇池在自然气候变迁影响下的水体湖面变迁情况,大多数学者都将滇池水体看作一成不变的,认为滇池水体变迁基本上是人类活动的影响,却忽略了在长时段的历史中,自然气候影响滇池湖面变迁是最主要的因素,这一规律同样适用于人类活动的3500年以后的历史。

因此,任何对滇池变迁的研究都不能仅从人类活动一个方面去解析,而必须注意到自然变迁与人类活动变迁两个方面互动作用,更重要的是解析滇池在自然变迁中人类活动的干扰影响力问题。